Abwassersurveillance

In Deutschland wird das Abwasser von ausgewählten Kläranlagen auf SARS-CoV-2 und Influenzaviren untersucht. Das erfolgt im Rahmen des Vorhabens „Abwassermonitoring für die epidemiologische Lagebewertung“ (AMELAG). Im Jahr 2025 sollen bis zu 70 Kläranlagen auf SARS-CoV-2 beprobt werden. Die dabei erhobenen Daten werden in den kommenden Wochen in diesen Bericht integriert. Für die Kalenderwoche 3 liegen Daten aus 14 Kläranlagen vor. Daten weiterer Kläranlagen werden nachgeliefert.

Eine Bewertung der Gesamtlage erfolgt in Zusammenschau mit anderen Indikatoren im Wochenbericht zu akuten respiratorischen Erkrankungen (ARE-Wochenbericht). Ein Vergleich der aggregierten SARS-CoV-2-Viruslast im Abwasser mit der COVID-19-Inzidenz auf Bevölkerungsebene ist im Grippeweb-Wochenbericht dargestellt.

Der Verlauf der Viruslasten wird über alle Standorte aggregiert in Abbildung 1 dargestellt, um ein Gesamtbild der mittleren Viruslast und ihrer Entwicklung für Deutschland zu erhalten. Hierzu werden wöchentliche Mittelwerte der mittels Zehnerlogarithmus transformierten Viruslasten (die in Genkopien / Liter angegeben sind) gebildet, zunächst für jede Kläranlage und dann über alle Kläranlagen für die jeweilige Woche. Die Mittelwerte sind nach der Anzahl der an den jeweiligen Kläranlagen angeschlossenen Einwohner gewichtet. Die Schätzung der Ausgleichskurve erfolgt ebenfalls gewichtet, sodass wöchentliche Mittelwerte mit höherer Unsicherheit in ihrer Schätzung ein geringeres Gewicht erhalten und umgekehrt. In den letzten Wochen ist kein klarer Trend in der aggregierten SARS-CoV-2-Viruslast zu erkennen. Die Entwicklung der letzten Wochen kann sich aufgrund von Nachmeldungen jedoch noch verändern, insbesondere, wenn Kläranlagen mit einer hohen Anzahl an angeschlossenen Einwohnern nachmelden.

Abbildung 1: Für Deutschland aggregierte SARS-CoV-2-Last im Abwasser über die Zeit (graue Punkte) samt Ausgleichskurve (schwarze Kurve, mittels LOESS-Methode geschätzt) und zugehörigen punktweisen 95%-Konfidenzintervallen (hellblauer Bereich).
Datenstand ist Dienstag, der 21.01.2025, 10 Uhr. Die neuesten Daten, die in die Berechnung einfließen, sind von der Probenahme des vorherigen Mittwochs (15.01.2025, KW 3). Gezeigt werden 7-Tage-Mittelwerte, die sich auf den Zeitraum Donnerstag bis Mittwoch beziehen; der aktuellste Wert berechnet sich aus den Daten vom 09.01.2025 (KW 2), bis zum 15.01.2025 (KW 3). Als Datum der Probenahme wurde jeweils der Tag des Beginns der 24-Stunden-Mischprobe gewählt.
Mit der Bewegung des Mauszeigers über die einzelnen Punkte werden die Kalenderwoche, das Datum des zugehörigen Mittwochs, die Viruslast, die Anzahl der Kläranlagen sowie der Anteil der Gesamtbevölkerung, der zu diesem Zeitpunkt in die Berechnung eingeflossen ist, angezeigt. Rechts befindet sich ein Button, der die Darstellung der Datenpunkte, Ausgleichskurve und Konfidenzintervalle auf der logarithmischen Skala oder zurücktransformiert auf der Originalskala erlaubt. Bei einer logarithmischen Darstellung werden Veränderungen der Viruslasten im niedrigen Wertebereich stärker betont als im hohen Wertebereich. Dies sollte bei der Interpretation der Daten berücksichtigt werden.
Daten weiterer Kläranlagen werden nachgeliefert.

Der Verlauf der Viruslast im Abwasser für die einzelnen Kläranlagen ist in Abbildung 2 dargestellt.

Standort:

Abbildung 2: SARS-CoV-2-Last im Abwasser über die Zeit (graue Punkte) samt Ausgleichskurve (schwarze Linie, mittels LOESS-Methode geschätzt) und zugehörigen punktweisen 95%-Konfidenzintervallen (hellblauer Bereich). Die einzelnen Messwerte sind Mittelwerte der gemessenen Genbereiche. Liegen mindestens die Hälfte der gemessenen Genbereiche unterhalb der Bestimmungsgrenze (BG), wird der Messwert als “< BG” betrachtet (weiße Punkte).
Datenstand ist Dienstag, der 21.01.2025, 10 Uhr. Als Datum der Probenahme wurde jeweils der Tag des Beginns der 24-Stunden-Mischprobe gewählt.
Die Kläranlage lässt sich über den Filter auswählen. Der Button rechts erlaubt die Darstellung der Datenpunkte, Ausgleichskurve und Konfidenzintervalle auf der logarithmischen Skala oder zurücktransformiert auf der Originalskala. Bei einer logarithmischen Darstellung sind Veränderungen der Viruslasten im niedrigen Wertebereich besser erkennbar. Mit der Bewegung des Mauszeigers über die einzelnen Punkte wird die Kalenderwoche, das Datum der Probenahme und die Viruslast angezeigt.
Laborwechsel bzw. Änderungen in den Labormethoden sind mit einer vertikalen, gestrichelten Linie gekennzeichnet.
Wenn weniger als 10 Datenpunkten insgesamt, vor einem mindestens 4-wöchigem Zeitfenster ohne Daten oder vor oder nach einem Laborwechsel vorliegen, sind nur die einzelnen Datenpunkte abgebildet. Die dazugehörige Ausgleichskurven und Konfidenzintervalle werden berechnet, sobald mindestens 10 Datenpunkte vorliegen.
Daten weiterer Kläranlagen werden nachgeliefert.

In Deutschland wird das Abwasser von ausgewählten Kläranlagen auf SARS-CoV-2 und Influenzaviren untersucht. Das erfolgt im Rahmen des Vorhabens „Abwassermonitoring für die epidemiologische Lagebewertung“ (AMELAG). Im Jahr 2025 sollen bis zu 70 Kläranlagen auf Influenzaviren beprobt werden. Die dabei erhobenen Daten werden in den kommenden Wochen in diesen Bericht integriert. Für die Kalenderwoche 3 liegen Influenzavirus-Daten aus 14 Kläranlagen vor. Daten weiterer Kläranlagen werden nachgeliefert.

Eine Bewertung der Gesamtlage erfolgt in Zusammenschau mit anderen Indikatoren im Wochenbericht zu akuten respiratorischen Erkrankungen (ARE-Wochenbericht).

Der Verlauf der Viruslasten wird, aufgeteilt nach Influenza A- und B-Virus, über alle Kläranlagen aggregiert in Abbildung 1 dargestellt, um ein Gesamtbild der mittleren Viruslast und ihrer Entwicklung zu erhalten. Hierzu werden wöchentliche Mittelwerte der mittels Zehnerlogarithmus transformierten Viruslasten (die in Genkopien / Liter angegeben sind) gebildet, zunächst für jede Kläranlage und dann über alle Kläranlagen für die jeweilige Woche. Die Schätzung der Ausgleichskurve erfolgt gewichtet, sodass wöchentliche Mittelwerte mit höherer Unsicherheit in ihrer Schätzung ein geringeres Gewicht erhalten und umgekehrt. Die Werte der Influenza A- und B-Viren steigen in den letzten Wochen deutlich an. Die Entwicklung der letzten Wochen kann sich aufgrund von Nachmeldungen jedoch noch verändern.

Abbildung 1: Für Deutschland aggregierte Viruslast von Influenza A- und B-Viren im Abwasser über die Zeit samt Ausgleichskurven und zugehörigen punktweisen 95%-Konfidenzintervallen.
Datenstand ist Dienstag, der 21.01.2025, 10 Uhr. Die neuesten Daten, die in die Berechnung einfließen, sind von der Probenahme des vorherigen Mittwochs (15.01.2025, KW 3). Gezeigt werden 7-Tage-Mittelwerte, die sich auf den Zeitraum Donnerstag bis Mittwoch beziehen; der aktuellste Wert berechnet sich aus den Daten vom 09.01.2025 (KW 2), bis zum 15.01.2025 (KW 3). Als Datum der Probenahme wurde jeweils der Tag des Beginns der 24-Stunden-Mischprobe gewählt.
Mit der Bewegung des Mauszeigers über die einzelnen Punkte werden die Kalenderwoche, das Datum des zugehörigen Mittwochs, die Viruslast, die Anzahl der Kläranlagen sowie der Anteil der Gesamtbevölkerung, der zu diesem Zeitpunkt in die Berechnung eingeflossen ist, angezeigt. Rechts befindet sich ein Button, der die Darstellung der Datenpunkte, Ausgleichskurve und Konfidenzintervalle auf der logarithmischen Skala oder zurücktransformiert auf der Originalskala erlaubt. Bei einer logarithmischen Darstellung werden Veränderungen der Viruslasten im niedrigen Wertebereich stärker betont als im hohen Wertebereich. Dies sollte bei der Interpretation der Daten berücksichtigt werden.
Daten weiterer Kläranlagen werden nachgeliefert.

Der Verlauf der Viruslasten im Abwasser ist für die einzelnen Kläranlagen in Abbildung 2 dargestellt.

Standort:

Abbildung 2: Viruslast von Influenza A- und B-Viren im Abwasser über die Zeit (grüne bzw. gelbe Punkte) samt Ausgleichskurven (grüne bzw. gelbe Linien) und zugehörigen punktweisen 95%-Konfidenzintervallen (hellgrüner bzw. hellgelber Bereich). Messwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze sind die in weiß dargestellten Punkte.
Datenstand ist Dienstag, der 21.01.2025, 10 Uhr. Als Datum der Probenahme wurde jeweils der Tag des Beginns der 24-Stunden-Mischprobe gewählt.
Die Kläranlage lässt sich über den Filter auswählen. Der Button rechts erlaubt die Darstellung der Datenpunkte, Ausgleichskurve und Konfidenzintervalle auf der logarithmischen Skala oder zurücktransformiert auf der Originalskala. Bei einer logarithmischen Darstellung sind Veränderungen der Viruslasten im niedrigen Wertebereich besser erkennbar. Mit der Bewegung des Mauszeigers über die einzelnen Punkte wird die Kalenderwoche, das Datum der Probenahme und die Viruslast angezeigt.
Laborwechsel bzw. Änderungen in den Labormethoden sind mit einer vertikalen, gestrichelten Linie gekennzeichnet.
Wenn weniger als 10 Datenpunkten insgesamt, vor einem mindestens 4-wöchigem Zeitfenster ohne Daten oder vor oder nach einem Laborwechsel vorliegen, sind nur die einzelnen Datenpunkte abgebildet. Die dazugehörige Ausgleichskurven und Konfidenzintervalle werden berechnet, sobald mindestens 10 Datenpunkte vorliegen.
Daten weiterer Kläranlagen werden nachgeliefert.

Abbildung 3 zeigt die Anteile der Messungen die für das Influenza A- bzw. Influenza B-Virus oberhalb bzw. unterhalb der Bestimmungrenze liegen. In der Regel werden wöchentlich bei jeder Kläranlagen zwei Proben entnommen. Insgesamt liegen die meisten Messwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze.

Influenza A-Virus

Influenza B-Virus

Abbildung 3: Anteil der Influenza A- bzw. Influenza B-Virusproben mit gemessenen Virusmengen oberhalb bzw. unterhalb der Bestimmungsgrenze. Die Zahlen in den Balken geben die in der zugehörigen Kalenderwoche erhobenen Proben in den jeweiligen Kategorien an.

Bei manchen Infektionskrankheiten scheiden infizierte Personen die Krankheitserreger über den Stuhl aus. Geeignete Labore können Abwasserproben aufbereiten und darin Krankheitserreger nachweisen. Dadurch ist die Infektionsdynamik der Bevölkerung, die an die jeweilige Kläranlage angeschlossen ist, überwachbar.

Im Vorhaben AMELAG werden SARS-CoV-2 und Influenzaviren im Abwasser überwacht. Bundesweit nahmen bis zum Jahreswechsel 2024/2025 168 Kläranlagen teil, im Jahr 2025 ist die Teilnahme von bis zu 70 Standorten geplant. In AMELAG arbeiten das Umweltbundesamt und das Robert Koch-Institut gemeinsam mit dem Sanitätsdienst der Bundeswehr, Gesundheits- und Umweltbehörden der Länder, Laboren, Universitäten und den Betreibern der Kläranlagen. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Gesundheit finanziert.

Die im Bericht gezeigten SARS-CoV-2-Daten stammen aus den Projekten AMELAG, ESI-CorA, COVIDready, Sars-GenASeq, Abwasser Biomarker CoV-2 und aus landesgeförderten Projekten. ESI-CorA wurde von der Europäischen Kommission im Rahmen des Soforthilfeinstruments (Emergency Support Instrument – ESI) gefördert (No 060701/2021/864650/SUB/ENV.C2). COVIDready, Sars-GenASeq und Abwasser Biomarker CoV-2 wurden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Ältere Daten von Standorten, die nicht mehr beprobt werden, werden weiterhin im Bericht gezeigt.

Die Methoden der Probenahme, Analytik, Probenlogistik und Datenübermittlung und Datenverarbeitung sind in vier Technischen Leitfäden auf http://www.rki.de/abwassersurveillance beschrieben.

Daten und Software Code von AMELAG werden auf Zenodo und GitHub bereitgestellt.

Die genauen Abläufe und mögliche Anwendungsfälle für eine Abwassersurveillance sind im Epidemiologischen Bulletin 34/2024 beschrieben.

Limitationen

Abwasserdaten erlauben keinen Rückschluss auf die Krankheitsschwere oder die Belastung des Gesundheitssystems. Aus Abwasserdaten kann nach aktuellem Stand nicht präzise auf Inzidenz/Prävalenz oder die Untererfassung (die sog. „Dunkelziffer”) geschlossen werden. Für die epidemiologische Lagebewertung sollten die Abwasserdaten immer in Zusammenschau mit anderen Indikatoren, z.B. aus der syndromischen Surveillance, betrachtet werden.

Absolute Viruslasten können insbesondere über längere Zeiträume nicht direkt im Hinblick auf die Anzahl an Infizierten verglichen werden, da sich die ausgeschiedene Virusmenge pro infizierter Person beispielsweise zwischen verschiedenen Virusvarianten unterscheiden kann. Ebenso sollten aufgrund von Unterschieden in der Probenahme, Labortechnik, Normalisierung und erregerspezifischen Unterschieden absolute Viruslasten nicht zwischen verschiedenen Standorten und Erregern verglichen werden.

Die ermittelten Werte werden durch eine Vielzahl von Faktoren (z.B. Veränderungen der Abwasserzuleitung, Starkregenereignisse oder touristische Ereignisse) beeinflusst, was durch eine Normalisierung nur teilweise ausgeglichen werden kann.

Vorgeschlagene Zitierweise
Robert Koch-Institut, Umweltbundesamt: AMELAG-Wochenbericht KW 04/2025 | DOI: 10.25646/12966

Abwassersurveillance

Abwassersurveillance

AMELAG-Wochenbericht vom 22.01.2025

Influenza A-Virus

Influenza B-Virus